一种室温可再生酚醛树脂的制备方法及其回收工艺和应用,以质量份计,将100份的热塑性酚醛树脂和18.4~55份的硼酸类化合物在60~100℃下熔融共混得到含硼热塑性酚醛树脂;或将100份的热塑性酚醛树脂和20~50份的硼酸类化合物溶于40~60份的低沸点有机溶剂中,得到含硼热塑性酚醛树脂;然后进行固化,得到室温可再生酚醛树脂。本发明树脂的制备工艺简单,并且在室温下溶于乙醇和水的混合溶剂下能够进行回收,并且该树脂能够用于制备可回收纤维增强的含硼热塑性酚醛树脂基复合材料。本发明制得的含硼热塑性酚醛树脂既能充分发挥芳基硼酸酯结构对热塑性酚醛树脂耐热性的促进作用,又能兼顾树脂的工艺性和复合材料力学性能。

本发明的目的在于提供一种室温可再生酚醛树脂的制备方法及其回收工艺和应用，该工艺方法简单，绿色环保，为工业上大规模回收酚醛树脂及其复合材料提供了一条有效途径。本发明通过向热塑性酚醛树脂的交联结构中引入可降解的动态硼酸苯酚酯结构和B-O-B结构，并利用其可以水解或醇解的特点，在室温无催化剂存在下得到可重复加工成型的酚醛树脂及其复合材料。采用该方法制得的新型含硼热塑性酚醛树脂既能充分发挥芳基硼酸酯结构对热塑性酚醛树脂耐热性的促进作用，又能兼顾树脂的工艺性和复合材料力学性能。本发明选用的热塑性酚醛树脂可以看作是一个由亚甲基连接苯酚形成的齐聚物，它们具有较低的软化温度和随温度发生变化的熔体粘度，这对复合材料的加工很有意义。

酚醛树脂，作为重要的热固性树脂品种之一，迄今已有逾百年的历史。由于原料易得、成本低廉以及良好的机械性能、耐热性和电性能，酚醛树脂被广泛应用于先进复合材料领域，例如，用于加工成具有良好耐烧蚀性能的树脂基复合材料和碳/碳复合材料。众所周知，酚醛树脂只有固化形成三维交联结构，才能成为有实用价值的材料。然而，固化的酚醛树脂相当稳定，不管是对热还是介质(包括通常的无机介质，如酸性、碱性的和中性的水，以及各种有机溶剂)。这种对很多工程应用特别有价值的宝贵性能，却使酚醛树脂成为一种难以处理和不可再生的热固性树脂。由于固化后的酚醛树脂既不溶解也不熔融，导致酚醛树脂及其复合材料在达到使用寿命后的回收过程非常复杂、回收产物利用价值低。随着对树脂基复合材料的需求量越来越大和性能要求越来越高，赋予以酚醛树脂为代表的热固性树脂以可回收功能和可重复加工成型的功能，不仅可以减少大量废弃物对环境造成的危害，还具有可观的经济效益。

传统的回收方法虽然在一定程度上解决了PR回收难的问题，但尚无法实现树脂回收产物的再固化和循环利用，得到的通常是苯酚及其衍生物的混合物，回收成本较高，同时回收条件比较苛刻(需要高温或催化剂)。因此，采用新的途径解决酚醛树脂及其复合材料难以回收的问题，尤其对于工业上回收价格昂贵的碳纤维，无疑具有重要的意义。

西安交通大学（Xi’an Jiaotong University），简称“西安交大”，位于陕西省西安市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学，由教育部与国家国防科技工业局共建，位列国家“双一流”， 首批进入国家“211工程”和“985工程”，是国家“七五”“八五”重点建设高校，入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划，是环太平洋大学联盟、九校联盟（C9） 、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校，是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位，是中国三所开设少年班高校之一。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、从研究对象看，本发明针对的是酚醛树脂这一古老而又历久弥新的高分子材料。本发明选用的热塑性酚醛树脂可以看作是一个由亚甲基连接苯酚形成的齐聚物，它们具有较低的软化温度和随温度发生变化的熔体粘度，这对复合材料的加工很有意义。

2、与传统的采用六次甲基四胺作为固化剂固化热塑性酚醛树脂不同，本发明所采用的交联剂是含有两个反应官能团的硼酸类化合物，利用热塑性酚醛树脂中的酚羟基与硼酸类化合物的硼羟基之间形成硼酸苯酚酯或B-O-B结构的能力，制得的新型含硼热塑性酚醛树脂即能充分发挥芳基硼酸酯结构对热塑性酚醛树脂耐热性的促进作用，同时不影响树脂的工艺性。

3、为了触发材料的可逆性，通常向热固性树脂的交联结构中引入一些可降解的动态共价键(如酯键、二硫醚键、脲键和氢键等)，并利用其在外部环境刺激下发生可逆的成键—断键或交换反应，以达到可再生的目的。但是，为了达到上述目的，需要如光、热和电的刺激和pH值变化等。本发明是在固化的交联热塑性酚醛树脂中引入的是动态的硼酸苯酚酯和B-O-B结构，其显著特点是可以发生水解或醇解。基于此，本发明采用的回收酚醛树脂及其复合材料的方法在常温无催化剂存在下即可发生，这为大规模回收热固性树脂及其复合材料提供了一条新途径。

4、本发明回收酚醛树脂的方法为溶剂触发，所选用的溶剂为水和有机溶剂的混合物，尤其是该回收过程在室温下即可完成。同时，乙醇可由糖质原料(如糖蜜等)或淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵制得，减少了化石资源的消耗。

5、水与醇的质量比对新型含硼热塑性酚醛树脂的回收速率具有重要影响。虽然水能够有效地破坏硼酸酯和B-O-B结构，但是得到的热塑性酚醛树脂不溶于水，无法重新加工再利用。因此，通过调节水与醇的质量比可以控制含硼热塑性酚醛树脂及其复合材料的回收效率。

6、硼酸类化合物的种类、含量和固化条件(固化温度和固化时间)会影响固化树脂中硼酸酯和B-O-B结构的含量，进而影响树脂的耐热性和可回收性；提高硼酸类化合物的用量和固化温度，同时延长固化时间，会提高树脂的成本、固化树脂的硼含量和交联程度，并延长固化树脂的回收时间。因此，在溶剂组成一定的前提下，本发明通过优化原料组成、原料配比和固化条件(固化温度和固化时间)，在节约成本的同时，在室温下短时间内回收含硼热塑性酚醛树脂及其复合材料。

为促进科学技术产业化的发展，希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力，实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力，希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金；在双方合作期间，我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化，采取以下方式并达到相应的目的：

一是开发新的产品或服务，以培育新的市场竞争力；

二是开发新的工艺，以提质、降本、降耗、增能、增效；

三是完善管理，优化流程，以强化对企业生产经营的控制力；

四是进入新的市场，以扩大市场规模；

五是培育新的能力，以取得新的优势；

六是完善经营管理的体制机制，以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制，按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等，协同推进研究开发与科技成果转化。